JP2015156438A - 半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の半導体チップの製造方法は、基材と該基材の上に設けられた粘着剤層とを備える粘着シートを、前記粘着剤層を介して半導体ウエハに貼付する貼付工程と、半導体ウエハを、ダイシングして複数の半導体チップに個片化するダイシング工程と、前記粘着シートを80℃以上に加熱しつつ、前記粘着シート上の半導体チップにプローブを接触させて検査するプローブ検査工程と、前記半導体チップが設けられた前記粘着シートを延伸する延伸工程とを備え、前記基材が、硬化性樹脂組成物の硬化物である。
【選択図】なし
Description
一方で、近年、自動車やスマートフォン等のコンシューマ製品には数多くの半導体チップが搭載されるようになってきており、半導体チップの不良率は最終製品のコストや品質に大きく影響を与えるようになってきている。特に、アプリケーションプロセッサーや車載用パワーデバイスで使用される半導体チップでは、不良率の低下が求められている。
しかし、半導体チップに個片化される前のウエハに対してプロービング検査が行われると、ダイシングやグラインド工程においてデバイスに不良が生じても、そのデバイスは不良と判定されずに最終製品に搭載されることとなり、不良率を十分に低下することができない。
また、先ダイシング法では、分離された複数の半導体チップが転写シートに転写され、その転写シート上の複数の半導体チップに対して、プロービング検査を行うことが検討されている。しかし、転写シートも同様に、検査時に高温下に晒されると、溶融または軟化して吸着テーブルに固着し、工程上の不具合が生じるおそれがある。
さらに、ダイシングシート及び転写シートは、半導体チップをピックアップする前に、エキスパンド(延伸)する必要があるため、エキスパンドしても破断しない特性のものが求められている。
(1)基材と該基材の上に設けられた粘着剤層とを備える粘着シートを、前記粘着剤層を介して半導体ウエハ又は個片化された複数の半導体チップに貼付する貼付工程と、
半導体ウエハを、ダイシングして複数の半導体チップに個片化するダイシング工程と、
前記粘着シートを80℃以上に加熱しつつ、前記粘着シート上の個片化された半導体チップにプローブを接触させて検査するプローブ検査工程と、
前記複数の半導体チップが設けられた前記粘着シートを延伸する延伸工程とを備え、
前記基材が、硬化性樹脂組成物の硬化物である半導体チップの製造方法。
(2)前記硬化性樹脂組成物が、エネルギー線硬化型樹脂組成物である上記(1)に記載の半導体チップの製造方法。
(3)前記硬化性樹脂組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有する上記(2)に記載の半導体チップの製造方法。
(4)前記基材が融点を有さない上記(1)〜(3)のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
(5)前記硬化性樹脂組成物が、エネルギー線重合性モノマーを含有しない上記(1)〜(4)のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
(6)前記基材が、前記硬化性樹脂組成物を加熱して塗布液とし、その塗布液を支持体上に流延させて塗膜を形成し、その塗膜を硬化することで形成したものである上記(1)〜(5)のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
(7)前記粘着シートが、前記基材の前記粘着剤層が設けられた面とは反対側の面に設けられるトップコート層を備え、該トップコート層が、前記硬化性樹脂組成物とは異なる組成を有する第2の硬化性樹脂組成物の硬化物である上記(1)〜(6)のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
(8)前記プローブ検査工程において、前記粘着シートをテーブル上に配置して、前記粘着シート及び半導体チップが前記テーブルによって加熱される上記(1)〜(8)のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
また、本明細書中の記載において、例えば「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の双方を示す語として用いており、他の類似用語についても同様である。
[粘着シート]
本発明において使用される粘着シートは、基材と該基材の上に設けられた粘着剤層とを備える。以下、粘着シートの各部材について説明する。
本発明の基材は、硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものである。また、硬化性樹脂組成物は、紫外線等で硬化することが可能なエネルギー線硬化型樹脂組成物であることが好ましい。エネルギー線硬化型樹脂組成物は、主剤としてウレタン(メタ)アクリレート、イソプレン(メタ)アクリレート、ブタジエン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリカーボネート(メタ)アクリレート、及び重合性の官能基を側鎖に有する重合体で例示されるエネルギー線硬化性成分から選択される少なくとも1つを含有することが好ましい。重合性の官能基を側鎖に有する重合体が有する重合性の官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、アルケニル基等が挙げられ、重合体の骨格としては、アクリル共重合体、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート共重合体等が挙げられる。これらのエネルギー線硬化性成分は(メタ)アクリロイル基等の重合性の官能基を有する。主剤は分子内に2つ以上の重合性の官能基を有することが好ましく、分子内に2つ以上4つ以下の重合性の官能基を有することが好ましく、分子内に2つ又は3つの重合性官能基を有することがさらに好ましい。エネルギー線硬化性成分がこのような分子構造をとると、硬化物中に三次元架橋が形成され、硬化物が融点を有しなくなる傾向がある。また、過度に架橋密度が増加することなく、後述する粘着シートの延伸工程を行うことがより容易となる。エネルギー線硬化性成分の中ではウレタン(メタ)アクリレートがさらに好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートを主剤として使用すると、基材は、タック性が低く、また、後述する製造方法において加熱されても溶融又は軟化することなく、さらには柔軟性が高いため、後述する製造方法において工程上の不具合がより生じにくくなる。硬化性樹脂組成物に含有される主剤は、通常、オリゴマーであり、重量平均分子量(Mw)が1,000以上となるものである。
以下、硬化性樹脂組成物がエネルギー線硬化型樹脂組成物であり、主剤としてウレタン(メタ)アクリレートを使用する場合についてより詳細に説明する。
硬化性樹脂組成物に含有されるウレタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基とウレタン結合とを有する化合物であって、通常、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーである。ウレタン(メタ)アクリレートは、分子内に(メタ)アクリロイル基を有するため、エネルギー線照射により重合硬化して皮膜を形成する。上述したエネルギー線硬化性成分の分子構造の好ましい態様に対応して、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、分子内に2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有することが好ましく、分子内に2つ以上4つ以下の(メタ)アクリロイル基を有することがより好ましく、分子内に2つ又は3つの(メタ)アクリロイル基を有することがさらに好ましい。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価イソシアネート化合物と、ヒドロキシル基またはイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートと、ポリオール化合物とを反応させることにより得られる。具体的には、ポリオール化合物と多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートを更に反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートや、ポリオール化合物と多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端ヒドロキシル基含有ウレタンプレポリマーに、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレートを更に反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記式(1)で表される化合物の中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールがより好ましい。
ポリエステル型ポリオールの製造に用いられる多塩基酸成分としては、一般にポリエステルの多塩基酸成分として知られている化合物を使用することができる。
具体的な多塩基酸成分としては、例えば、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、シュウ酸、フマル酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の脂肪族二塩基酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の二塩基酸や、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多塩基酸等の芳香族多塩基酸、これらに対応する無水物やその誘導体及びダイマー酸、水添ダイマー酸等が挙げられる。これらの中でも、適度の硬度を有する塗膜を形成する観点から、芳香族多塩基酸が好ましい。
ポリエステル型ポリオールを製造するためのエステル化反応には、必要に応じて各種公知の触媒を使用してもよい。当該触媒としては、例えば、ジブチルスズオキサイド、オクチル酸第一スズ等のスズ化合物、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のアルコキシチタン等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量(Mw)は、上記したように通常1,000以上であるが、好ましくは1,000〜10,000、より好ましくは2,500〜8,000、さらに好ましくは4,000〜7,000である。重量平均分子量(Mw)が前記下限値以上であると基材において充分な破断伸度が得られる。また、重量平均分子量(Mw)が前記上限値以下であると塗布液において、エネルギー線重合性モノマーを含有しなくても成膜に最適な粘度を発現しやすくなる。
基材を構成する硬化性樹脂組成物は、主剤に加えて、さらにエネルギー線重合性モノマーを含有していてもよいが、含有しないほうが好ましい。エネルギー線重合性モノマーを含有しないと、三次元網目構造に取り込まれない重合性モノマーの重合物に起因したアウトガスの発生を防止することができる。
エネルギー線重合性モノマーは、エネルギー線の照射により、他の成分と重合可能な化合物であり、樹脂成分を除くものである。なお、「樹脂成分」とは、構造中に繰り返し構造を有するオリゴマー又は高分子量体を指し、重量平均分子量が1,000以上の化合物を意味する。
エネルギー線重合性モノマーは、具体的には、分子内にエネルギー線重合性の二重結合を有し、分子量1000未満のものが挙げられ、好ましくは、多環の脂環式構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
多環の脂環式構造を有する(メタ)アクリレートとしては、具体的には、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンタン(メタ)アクリレートなどの比較的嵩高いものが挙げられ、これらのなかではイソボルニル(メタ)アクリレートがより好ましい。比較的嵩高い(メタ)アクリレートを使用することで、基材の柔軟性を向上させやすくなる。
多環の脂環式構造を有する(メタ)アクリレート以外のエネルギー線重合性モノマーは、硬化性樹脂組成物において、多環の脂環式構造を有する(メタ)アクリレートと併用してもよいが、単独で使用してもよい。
硬化性樹脂組成物がエネルギー線重合性モノマーを含有する場合、主剤に対するエネルギー線重合性モノマーの質量比は、通常2/98〜50/50、好ましくは5/95〜45/65、さらに好ましくは10/90〜40/60である。
なお、主剤及びエネルギー線重合性モノマーの合計量は、硬化性樹脂組成物全量に対して、通常70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上含有される。
硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を用いることにより、エネルギー線硬化型樹脂組成物の重合硬化に必要なエネルギー線の照射量および照射時間を少なくすることができる。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4−ジエチルチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、2−クロールアンスラキノン、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニル−ホスフィンオキサイドが挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れ、アウトガスの要因となりにくいことから、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイドが好ましい。
光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤は、硬化性樹脂組成物中のウレタン(メタ)アクリレート100質量部に対して、好ましくは0.01〜4.0質量部、より好ましくは0.05〜2.0質量部、更に好ましくは0.1〜1.0質量部の割合で用いることができる。
硬化性樹脂組成物には、必要に応じてその他の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、老化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤が挙げられる。これらの添加剤のうち、高温処理環境下において基材の劣化の原因となり得る低分子量成分は、使用を低減することが好ましい。
なお、融点を有さないとは、以下の実施例で詳述する示差走査熱量分析で融点を測定しても、熱流変化において、固体の融解による1mW以上の吸熱ピークがないことをいう。
硬化性樹脂組成物の成膜方法としては、例えば、「加熱流延法」が挙げられる。加熱流延法とは、硬化性樹脂組成物を加熱してなる塗布液を支持体上に流延させ、塗膜を形成する方法である。
加熱流延法は、硬化性樹脂組成物がエネルギー線重合性モノマーを含有しない場合に好ましく使用される。上記硬化性樹脂組成物がエネルギー線重合性モノマーを含有しない場合には、エネルギー線硬化性成分がエネルギー線重合性モノマーで希釈されず成膜性が低下することがあるが、加熱流延法を使用することで、そのような組成物であっても成膜が容易となる。そのため、組成物の粘度を低下させるためのエネルギー重合性モノマー等の希釈剤の量を減らし、さらには、希釈剤を実質的に含有させないようにすることができ、基材のアウトガス量を抑えることができる。
「加熱流延法」を採用する場合の硬化性樹脂組成物の加熱温度は、室温を上回る温度であり、通常40〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは60〜100℃である。
塗布部の塗布手段としては特に限定されず、例えば、ロールナイフコーター、リップコーター、ダイコーター、ドクターブレードコーター、バーコーター、ロールコーターを用いることができる。これらの中でも、精度よく基材の厚みを制御できることから、ダイコーターが好ましい。
透明樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂が挙げられる。これらの中でも、特に安価で入手が容易であるポリエスエル樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。
エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線が挙げられる。これらの中でも、紫外線が好ましい。エネルギー線の照射条件は、エネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化できれば特に限定されない。
本発明では、例えば、上記塗膜に紫外線照射を行うことにより硬化膜を形成し、得られた硬化膜上に剥離フィルム等をラミネートした後に、上記硬化膜に紫外線照射を更に行うことにより硬化をさらに進めて基材を形成し、続いて支持体から基材を剥離することによって、基材を得ることができる。
粘着剤層を形成する粘着剤は、例えば、アクリル粘着剤、ゴム粘着剤、シリコーン粘着剤、ポリビニルエーテル粘着剤が挙げられるが、これらの中ではアクリル粘着剤が好ましい。また、粘着剤としては、エネルギー線硬化型、加熱発泡型、水膨潤型ものを挙げることもでき、これらの中では、紫外線硬化型又は電子線硬化型等のエネルギー線硬化型の粘着剤が好ましく、紫外線硬化型の粘着剤がより好ましい。
なお、粘着剤は、アクリル系共重合体等のベースポリマーに加えて、さらに必要に応じて架橋剤、光重合開始剤等を含むものである。
粘着シートは、基材の粘着剤層が設けられた面とは反対側の面に設けられるトップコート層を備えてもよい。粘着シートは、トップコート層を設けることで、基材の耐熱性をさらに向上させることができる。
トップコート層の硬化後の50〜200℃におけるDSC(示差走査熱量)測定において、0.1J/g以上のピークを有しないことが好ましい。DSC測定で上記ピークがない(発熱または吸熱が実質的に起こらない)場合は、加熱によりトップコート層が変形しにくくなり、基材が後述するヒータープレート等に密着しにくくなる。
なお、DSC測定は、約10mgのサンプルを示差走査熱量計(Perkin Elmer社製Pyris 1)を用いて、昇温速度10℃/minで常温から220℃まで測定して行うもので、50〜200℃に現れる最大の吸熱または発熱のエネルギー量をDSCピークとする。
また、粘着シートにおいて、第2の硬化性樹脂組成物は、第1の硬化性樹脂組成物よりも硬化後の架橋密度が高くなるように選択することが好ましい。このようにすることにより、DSC測定で発熱または吸熱が起きにくくなる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、上記で説明した基材において使用されるウレタン(メタ)アクリレートと同様のものが使用可能である。
これら多官能(メタ)アクリレートを使用することでトップコート層の架橋密度を高くすることができる。
トップコート層の架橋密度を高くするために、第2の硬化性樹脂組成物におけるエネルギー線重合性モノマーの含有率は、第1の硬化性樹脂組成物におけるエネルギー線重合性モノマーの含有率よりも高いことが好ましい。
トップコート層の厚みは特には限定されないが、好ましくは0.2〜20μm、特に好ましくは0.5〜5μm程度である。
また、上記粗面は、トップコート層が設けられない場合には、基材に直接形成してもよいが、トップコート層を設け、その表面を粗面とすることが好ましい。トップコート層は、上記したように、フィラーを配合することで粗面としやすくなる。
次に、上記粘着シートを使用する本発明の半導体チップの製造方法について説明する。
半導体チップの製造方法は、上記粘着シートを、粘着剤層を介して半導体ウエハ又は個片化された半導体チップに貼付する貼付工程と、半導体ウエハを、ダイシングすることで複数の半導体チップに個片化するダイシング工程と、粘着シートを80℃以上に加熱しつつ、粘着シート上の個片化された半導体チップにプローブを接触させて検査するプローブ検査工程と、複数の半導体チップが設けられた粘着シートを延伸する延伸工程とを備えるものである。
本製造方法では、まず、図1に示すように、少なくとも基材11と粘着剤層12とを備える粘着シート10を、粘着剤層12を介して半導体ウエハ14の表面に貼付する。
半導体ウエハ14は、通常、略円板状に形成されており、その表面には各種回路が形成される。また、半導体ウエハ14は、特に限定されないが、シリコンウエハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系等のウエハであってもよい。
粘着シート10は、好ましくは、図1に示すように、半導体ウエハ14よりも一回り大きく形成されており、粘着シート10の中央領域は、半導体ウエハ14に貼付されるとともに、粘着シート10の外周領域は、粘着剤層12を介してリングフレーム13に貼付される。リングフレーム13は、後述するダイシング工程、プローブ検査工程、延伸工程において粘着シート10を支持することが好ましい。
次に、粘着シート10を貼付した半導体ウエハ14を、図2に示すように、ダイシングして、複数の半導体チップ15に個片化する。
ダイシングとしては、特に限定されないが、ブレードダイシング、レーザダイシングなどの公知の方法を用いることができ、例えば、ウエハを貫通するように切り込むことで行うものである。切り込みは、通常、半導体ウエハ14の粘着シート10に接着される側の面とは反対側の面(裏面)から形成される。また、半導体ウエハ14と合わせて粘着シートも部分的に切り込んでもよい。
なお、ダイシング工程では、ダイシングにより完全に各半導体チップに分離させて個片化する必要はなく、後の工程で個々のチップに完全に分離できるようにウエハを、各チップに対応した領域に区分する状態としてあればよく、本明細書では、そのような状態とされたものも個片化された半導体チップとする。例えば、半導体ウエハを貫通する切込みを設けて分離させる代わりに、レーザにより半導体ウエハに改質領域を形成し、複数の半導体チップをその改質領域を介して接続した状態にしておいてもよい。この場合、後述する延伸工程等において改質領域が破壊されることで、複数の半導体チップは完全に分離されたものとなる。
次に、粘着シート10上の個片化された半導体チップ15にプローブを接触させて、半導体チップ15を検査する。
具体的には、個片化された半導体チップ15を保持する粘着シート10は、図3に示すように、テーブル20上に配置される。テーブル20は、粘着シート10を吸着することができる吸着テーブルであることが好ましい。具体的には、テーブル20の内部に、テーブル20の上面に通じ、かつ真空源に接続された不図示の真空経路が設けられ、真空経路を負圧にすることでテーブル20上に配置された粘着シート10を吸着する。
また、テーブル20は、その上面を加熱することができるものである。テーブル20が加熱されると、テーブル20上に配置された粘着シート10、及び半導体チップも加熱されることとなる。
加熱された各半導体チップ15には、不図示のプローブを接触させて、各半導体チップ15を検査する。半導体チップ15の検査方法は、特に限定されないが、例えば個々のチップ15の通電状態を確認して、各チップ15の良否を判定する方法が挙げられる。
また、プローブ検査工程における粘着シートは、半導体チップの信頼性をより高めるために、好ましくは90℃以上、より好ましくは120℃以上に加熱されるものである。また、その加熱温度の上限は特に限定されないが、通常200℃以下に、好ましくは180℃以下に、より好ましくは150℃以下に加熱される。
本発明では、上記したように、粘着シートの基材が硬化性樹脂組成物の硬化物からなるため、上記のように加熱しても溶融ないし軟化することがない。したがって、粘着シートが溶融ないし軟化してテーブル20に固着されることが防止される。
また、例えば上記の加熱温度で所定時間(例えば、10分〜2時間程度)保持されてもよい。
本発明では、個片化された複数の半導体チップ15が取り付けられた粘着シート10を延伸する。
延伸は、特に限定されないが、通常、粘着シート10の中心から面方向外側に向かう引張力を付与して行うものである。より具体的には、複数の半導体チップが取り付けられた粘着シート10の中央領域と、リングフレーム13に支持された外周領域との間の領域に例えば筒状の冶具をあてがい、外周領域を重力方向に向かって引っ張る方法が挙げられる。このような延伸工程により、粘着シート10上の個片化された半導体チップ間の距離は、広げられることとなる。
また、上記したように、改質領域が設けられる場合には、延伸工程において、改質領域が破壊され、個々の半導体チップ15に分離されることが好ましい。
なお、延伸工程は、通常、プローブ検査工程を行った後に行うものであるが、プローブ検査工程を行う前に行ってもよい。
本方法では、まず、ダイシング工程において、ダイシングにより、各種回路が形成された半導体ウエハ14の表面からそのウエハ厚さよりも浅い切り込み溝21を形成する。半導体ウエハは、この切り込み溝21により、後の工程で複数の半導体チップ15に分離されるように個片化されることになる(図4参照)。
次に、切り込み溝21が形成されたウエハ表面(すなわち、個片化された複数の半導体チップ15)に表面保護シート22を貼付する。表面保護シート22は、保護シート用基材23と、保護シート用基材23の上に設けられた保護シート用粘着剤層24とを備え、保護シート用粘着剤層24を介して半導体ウエハ14に貼付される。これら保護シート用基材23及び保護シート用粘着剤層24に使用される材料は、公知のものから適宜選択可能である。
次に、少なくとも切り込み溝21の底部に達するように半導体ウエハ14の裏面を研削する。この研削により、図5に示すように、切り込み溝21がウエハを貫通する切り込み21Aとなり、半導体ウエハ14は切り込み21Aにより個々の半導体チップ15に分離される。
さらに、粘着シートの基材として、硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものを使用することで、加熱しつつ行うプロービング検査において粘着シートが、軟化又は溶融したり、また、粘着シートが延伸時に破断したりすることが防止される。そのため、工程上の不具合を生じさせることなく、半導体チップを製造できる。
[重量平均分子量(Mw)]
ゲル浸透クロマトグラフ装置を用いて、下記の条件下で測定し、標準ポリスチレン換算にて測定した値を用いた。
(測定条件)
測定装置:製品名「HLC−8220GPC」、東ソー株式会社製)
カラム:製品名「TSKGel SuperHZM-M」、東ソー株式会社製)
展開溶媒:テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/min
[融点]
基材から4.0mgを取り出し、示差走査熱量計(TAインスツルメンツ社製、Q2000)により昇温速度5℃/分、測定温度範囲23℃〜200℃で測定した際に、1mW以上の吸熱ピークが観測されない場合を融点がないとした。
[粘度]
粘弾性測定装置(Paar Physica社製、製品名「Physica MCR300 Rheometer」)により測定したものである。
実施例および比較例で製造した粘着シートの粘着剤層に8インチ用金属製リングフレームとシリコンウエハを貼付し、ダイシング装置(DISCO社製,DFD-651)にセットし、以下の条件でダイシングを行った。ダイシングを行った結果、チップずれや、切断片が生じなかったものを“A”と評価し、チップずれや切断片が生じたものを“C”と評価した。
ワーク(被着体):100μm厚み、直径200mm(8インチ)のシリコンウエハ
ダイシングブレード:ディスコ社製 NBC-ZH2050SE27HECC
ブレード回転数:30,000rpm
ダイシングスピード:50mm/秒
切り込み条件:シリコンウエハとともに、粘着シートが粘着剤層表面より30μmの深さで切り込まれるように(すなわち、基材が20μmの深さで切り込まれるように)、実施した。
ダイシング条件:各半導体チップが8mm×8mmとなるように実施した。
各実施例および比較例で製造した粘着シートを用いて、上記ダイシング評価試験と同様に半導体ウエハをダイシングして、半導体チップに個片化した。その個片化した半導体チップ及びリングフレームが取り付けられた粘着シートを、プロービング装置(東京エレクトロン社製 WDF8DP)にセットし、以下の各条件でテーブルの上面(すなわち、粘着シート)を加熱しつつ、半導体チップにプローブを接触させて、プロービング検査を行った。プロービング検査において、基材の溶融がなく、粘着シートが加熱テーブルに固着しなかったものを“A”と評価し、基材の溶融がないものの、粘着シートが加熱テーブルに固着したものを“B”と評価し、基材の溶融があり、粘着シートが加熱テーブルに固着したものを“C”と評価した。
(1)60℃×1時間、(2)90℃×1時間、(3)130℃×1時間
各実施例、比較例のダイシングテープに、シリコンウエハ(100μm厚み、直径200mm(8インチ))及び8インチ用金属製リングフレームを貼付し、DISCO社製DFD651を使い以下の条件でダイシングを行った。
<ブレードダイシング条件>
ダイシングブレード:DISCO社製NBC-ZH2050HECC
ブレード回転数:30,000rpm
ダイシングスピード:50mm/秒
カット方法:シングルダウンカット
切り込み条件:シリコンウエハとともに、粘着シートが粘着剤層表面より30μmの深さで切り込まれるように(すなわち、基材が20μmの深さで切り込まれるように)、実施した。
ダイシング条件:各半導体チップが8mm×8mmとなるように実施した。
[実施例1]
ブチルアクリレート/メチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート=62/10/28(質量比)を反応させて得られたアクリル系重合体と、該アクリル系重合体100g当たり30.2g(アクリル系重合体の2−ヒドロキシエチルアクリレート単位100モル当たり80モル)のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて得られたエネルギー線硬化型アクリル系重合体(重量平均分子量:60万)100質量部、光重合開始剤(α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン株式会社製、製品名:イルガキュア184))3質量部、及び架橋剤(多価イソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製 コロネートL))8.6質量部を溶媒中で混合し、粘着剤組成物を得た。
ウレタン(メタ)アクリレートとして末端にアクリロイル基を有し、かつポリエーテル骨格を有する2官能脂肪族ウレタンアクリレート(サートマー社製、製品名「CN9893」、Mw:4370、40℃における動粘度:990,000mPa・s)100質量部に、光重合開始剤としてジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイド(BASF社製、製品名「Darocure TPO」、固形分濃度100%)を0.5質量部配合して、常温ワックス状の硬化性樹脂組成物を得た。
上記硬化性樹脂組成物を電気温調により100℃に加熱して粘度を低下させて塗布液(100℃における粘度:2,160mPa・s)とし、予め100℃に加熱されたダイコーターを使用して、支持体としてポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル社製、製品名「T−100」、厚み38μm)上に塗膜の厚みが100μmとなるように前記塗布液を流延させた。
流延直後の塗膜に、支持体から遠い側から紫外線を照射して塗膜を硬化させた。紫外線照射直後の硬化膜上に剥離フィルム(リンテック(株)製、製品名「SP−PET381031C」、厚み38μm)の剥離面をラミネートした。なお、紫外線照射装置として、ベルトコンベア式紫外線照射装置(アイグラフィクス(株)製、製品名「ECS−401GX」)を使用した。紫外線の照射条件としては、高圧水銀ランプ(アイグラフィクス(株)製、製品名「H04−L41」)を使用し、紫外線ランプ高さ:150mm、紫外線ランプ出力:3kw(換算出力120mW/cm)、光線波長365nmの照度:271mW/cm2、光量:177mJ/cm2とした。光量の測定は、紫外線光量計((株)オーク製作所製、製品名「UV−351」)を使用した。
次いで、上記紫外線照射装置および高圧水銀ランプを使用して、紫外線の照射条件を紫外線ランプ高さ:150mm、紫外線ランプ出力:3kw、光線波長365nmの照度:271mW/cm2、光量:600mJ/cm2(上記紫外線光量計にて光量を測定)とし、剥離フィルム側から、上記硬化膜に紫外線を2回照射し、さらに硬化を進めて、支持体、剥離フィルム間に形成された基材を得た。基材は、支持体、剥離フィルムから剥離して使用した。なお、硬化性樹脂組成物に対する紫外線の総光量は1377mJ/cm2となった。得られた基材は、融点がなく、その厚みが100μmであった。
両末端にアクリロイル基を有し、ペンタメチレンカーボネート単位と、ヘキサメチレンカーボネート単位を繰り返し単位として有するポリカーボネートジオールを原料ポリオール化合物として用いた2官能脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー(Mw:5700)と、エネルギー線硬化性モノマーとしてイソボルニルアクリレートとを含有する配合物(質量比(ウレタンアクリレートオリゴマー:イソボルニルアクリレート)=70:30、40℃における動粘度:26,500mPa・s、新中村化学社製、UA−5673IB)100重量部に対して、光重合開始剤としてジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイド(BASF社製、製品名「Darocure TPO」、固形分濃度100%)を0.5重量部加えてエネルギー線硬化型樹脂組成物を調整した。
得られたエネルギー線硬化型樹脂組成物を60℃で加温しながらファウンテンダイ方式でポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル社製、製品名「T−100」、厚み38μm)上に厚みが100μmとなるように塗布し、エネルギー線硬化型樹脂組成物層を成膜した。紫外線照射装置としてアイグラフィクス社製 ベルトコンベア式紫外線照射装置(製品名:ECS−401GX)を使用し、高圧水銀ランプ(アイグラフィクス社製高圧水銀ランプ 製品名:H04−L41)にて、紫外線ランプ高さ150mm、紫外線ランプ出力3kw(換算出力120mW/cm)、光線波長365nmの照度が271mW/cm2、光量が177mJ/cm2(紫外線光量計:株式会社オーク製作所社製 UV−351)となる装置条件で、塗膜に支持体から遠い側から紫外線照射を行った。紫外線照射直後に、エネルギー線硬化型樹脂組成物層の上に剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET3801)をラミネートした。なお、ラミネートは、剥離フィルムの剥離処理面がエネルギー線硬化型樹脂組成物層と接するように行った。次いで、同紫外線照射装置を使用し、紫外線ランプ高さ150mm、光線波長365nmの照度が271mW/cm2、光量が600mJ/cm2(紫外線光量計:株式会社オーク製作所社製 UV−351)の条件にて、ラミネートした剥離フィルム側から2回の紫外線照射を行ない、エネルギー線硬化型樹脂組成物層をさらに硬化し、基材を得た。なお、エネルギー線硬化型樹脂組成物層に対する紫外線の総光量は1377mJ/cm2とした。得られた基材は、融点がなく、その厚みが100μmであった。
剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET381031C)に、実施例1と同様の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが10μmとなるように塗布し、その後乾燥(乾燥条件:100℃、1分間)し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層を得た。次いで、ポリ塩化ビニルフィルム(可塑剤としてジオクチルフタレートを25重量%含有)からなる基材(荷重たわみ温度78℃、厚み:100μm)を粘着剤層に貼り合わせて、粘着シートを得た。粘着シートは、剥離フィルムを剥離して、各種評価に使用した。
剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET381031C)に、実施例1と同様の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが10μmとなるように塗布し、その後乾燥(乾燥条件:100℃、1分間)し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層を得た。次いで、エチレンメタクリル酸共重合体からなる基材(融点93℃、厚み:80μm)を粘着剤層に貼り合わせて、粘着シートを得た。粘着シートは、剥離フィルムを剥離して、各種評価に使用した。
剥離フィルム(リンテック社製 SP−PET381031C)に、実施例1と同様の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが10μmとなるように塗布し、その後乾燥(乾燥条件:100℃、1分間)し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層を得た。次いで、押出成膜法により製造された厚さ50μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(融点260℃)を基材として用意し、その基材と粘着剤層を貼り合わせて粘着シートを得た。粘着シートは、剥離フィルムを剥離して、各種評価に使用した。
一方で、比較例1〜3のように、粘着シートの基材が、硬化性樹脂組成物の硬化物以外のものからなると、プローピング評価試験において、基材が軟化ないし溶融してテーブルに固着し、あるいは、エキスパンド評価試験において粘着シートが破断した。したがって、ダイシング後の分割チップに対して加熱しつつプロービング検査を行うと、工程上の不具合が生じて、半導体チップを製造することができない。
11 基材
12 粘着剤層
13 リングフレーム
14 半導体ウエハ
15 半導体チップ
20 テーブル
21 切り込み溝
22 表面保護シート
Claims (8)
- 基材と該基材の上に設けられた粘着剤層とを備える粘着シートを、前記粘着剤層を介して、半導体ウエハ又は個片化された複数の半導体チップに貼付する貼付工程と、
半導体ウエハを、ダイシングして複数の半導体チップに個片化するダイシング工程と、
前記粘着シートを80℃以上に加熱しつつ、前記粘着シート上の個片化された半導体チップにプローブを接触させて検査するプローブ検査工程と、
前記複数の半導体チップが設けられた前記粘着シートを延伸する延伸工程とを備え、
前記基材が、硬化性樹脂組成物の硬化物である半導体チップの製造方法。 - 前記硬化性樹脂組成物が、エネルギー線硬化型樹脂組成物である請求項1に記載の半導体チップの製造方法。
- 前記硬化性樹脂組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有する請求項2に記載の半導体チップの製造方法。
- 前記基材が融点を有さない請求項1〜3のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
- 前記硬化性樹脂組成物が、エネルギー線重合性モノマーを含有しない請求項1〜4のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
- 前記基材が、前記硬化性樹脂組成物を加熱して塗布液とし、その塗布液を支持体上に流延させて塗膜を形成し、その塗膜を硬化することで形成したものである請求項1〜5のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
- 前記粘着シートが、前記基材の前記粘着剤層が設けられた面とは反対側の面に設けられるトップコート層を備え、該トップコート層が、前記硬化性樹脂組成物とは異なる組成を有する第2の硬化性樹脂組成物の硬化物である請求項1〜6のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
- 前記プローブ検査工程において、前記粘着シートをテーブル上に配置して、前記粘着シート及び半導体チップが前記テーブルによって加熱される請求項1〜7のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
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